Термическое поведение (–180 ≤ T ≤ 1000°C) ортосиликата магния гидроксилклиногумита Mg5(SiO4)2(OH,F)2

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Гидроксилклиногумит Mg5(SiO4)2(OH,F)2 – распространенный моноклинный ортосиликат группы гумита, являющийся, с одной стороны, прототипом перспективных материалов, с другой – важным источником информации как о переносе, так и наличии воды в мантии Земли, в связи с чем изучение его термического поведения представляет особый интерес. В настоящей работе минерал исследован методами порошковой рентгенографии впервые в широком интервале температур (–180 ≤ T ≤ 1000°C). Установлены температурные границы существования фазы, рассчитаны главные значения тензора термического расширения, а также дана структурная трактовка термического расширения.

Об авторах

Я. П. Бирюков

Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН

Email: rimma_bubnova@mail.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2

Р. С. Бубнова

Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: rimma_bubnova@mail.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2; Россия, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9

В. А. Фирсова

Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: rimma_bubnova@mail.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2

Список литературы

  1. Geijer P. Norbergite and Fluoborite, two new minerals from the Norberg mining district // Geologiska Föreningen i Stockholm Förhandlingar. 1926. V. 48(1). P. 84–85.
  2. Berry A.J., James M. Refinement of hydrogen positions in natural chondrodite by powder neutron diffraction: implications for the stability of humite minerals // Mineralogical Magazine. 2002. V. 66(3). P. 441–449.
  3. Ribbe P.H., Gibbs G.V. Crystal Structures of the Humite Minerals: III. Mg/Fe Ordering in Humite and its Relation to Other Ferromagnesian Silicates // American Mineralogist. 1971. V. 56(7–8). P. 1155–1173.
  4. Friedrich A., Lager G.A., Kunz M., Chakoumakos B.S., Smyth J.R., Schultz A.J. Temperature-dependent single-crystal neutron diffraction study of natural chondrodite and clinohumites // American Mineralogist. 2001. V. 86(9). P. 981–989.
  5. Pekov I.V., Gerasimova E.I., Chukanov N.V., Kabalov Yu.K., Zubkova N.V., Zadov A.E., Yapaskurt V.O., Gekimyants V.M., Pushcharovskii D.Yu. Hydroxylchondrodite Mg5(SiO4)2(OH)2: A new mineral of the humite group and its crystal structure // Doklady Earth Sciences. 2011. V. 436. P. 230–236.
  6. Ferraris G., Prencipe M., Sokolova E., Gekimyants V.M., Spiridonov E.M. Hydroxylclinohumite, a new member of the humite group: Twinning, crystal structure and crystal chemistry of the clinohumite subgroup // Zeitschrift für Kristallographie – Crystalline Materials. 2000. V. 215(3). P. 169–173.
  7. Wunder B., Medenbach O., Daniels P., Schreyer W. First synthesis of the hydroxyl end-member of humite, Mg7Si3O12(OH)2 // American Mineralogist. 1995. V. 80. P. 638–640.
  8. Redhammer G.J., Roth G., Amthauer G. Ca3GeO4Cl2 with a norbergite-like structure // Acta Cryst. 2007. C63. i69–i72.
  9. Voron’ko Yu.K., Sobol’ A.A., Shukshin V.E., Zagumennyi A.I., Zavartsev Yu.D., Kutovoi S.A. Structural transformations in LiGd9(SiO4)6O2 and Ca2Gd8(SiO4)6O2 crystals containing isolated [SiO4] complexes: Raman spectroscopic study // Phys. Solid State. 2012. V. 54. P. 1635–1642.
  10. Melcher C.L., Schweitzer J.S. Cerium-doped lutetium oxyorthosilicate: a fast, efficient new scintillator // IEEE Transactions on Nuclear Science. 1992. V. 39(4). P. 502–505.
  11. Yu Ye, Smyth J.R., Jacobsen S.D., Céline G. Crystal chemistry, thermal expansion, and Raman spectra of hydroxyl-clinohumite: implications for water in Earth’s interior // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2013. V. 165. P. 563–574.
  12. Liu D., Pang Y., Yu Ye, Jin Z., Smyth J.R., Yang Y., Zhang Z., Wang Z. Crystal chemistry, thermal expansion, and Raman spectra of hydroxyl-clinohumite: implications for water in Earth’s interior // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2013. V. 165. P. 563–574.
  13. Sasaki A., Himeda A., Konaka H., Muroyama N. Ab initio crystal structure analysis based on powder diffraction data used PDXL // Rigaku J. 2010. V. 26. P. 10–14.
  14. Bubnova R.S., Firsova V.A., Volkov S.N., Filatov S.K. RietveldToTensor: Program for Processing Powder X-Ray Diffraction Data under Variable Conditions // Glass Phys. Chem. 2018. V. 44. P. 33–40.
  15. Momma K., Izumi F. VESTA 3 for three-dimensional visualization of crystal, volumetric and morphology data // J. Appl. Crystallogr. 2011. V. 44. P. 1272–1276.
  16. Zulumyan N., Isahakyan A., Beglaryan H., Melikyan S. A study of thermal decomposition of antigorite from dunite and lizardite from peridotite // J. Therm. Anal. Calorim. 2018. V. 131. P. 1201–1211.
  17. Бирюков Я.П., Бубнова Р.С., Филатов С.К., Гончаров А.Г. Синтез и термическое поведение оксобората Fe3O2(BO4) // Физика и химия стекла. 2016. Т. 42. С. 284–290.
  18. Бирюков Я.П., Филатов С.К., Вагизов Ф.Г., Зинатуллин А.Л., Бубнова Р.С. Термическое расширение антиферромагнетиков FeBO3 и Fe3BO6 вблизи температуры Нееля // Журн. структурной химии. 2018. Т. 59. С. 2041–2048.
  19. Бирюков Я.П., Бубнова Р.С., Дмитриева Н.В., Филатов С.К. Термическое поведение антиферромагнетиков FeBO3 и Fe3BO6 при отрицательных температурах // Физика и химия стекла. 2019. Т. 45. С. 184–188.
  20. Филатов С.К. Обобщенная концепция повышения симметрии кристаллов с ростом температуры // Кристаллография. 2011. Т. 56(6). С. 1019–1028.

Дополнительные файлы


© Я.П. Бирюков, Р.С. Бубнова, В.А. Фирсова, 2023